Đang tải... (xem toàn văn)
Chi tiết máy là gì? Chi tiết máy là phần tử có cấu tạo hoàn chỉnh từ các bộ phận cấu thành tạo nên nhiệm vụ chung nhất định. Mỗi phần tử sẽ có chức năng khác nhau nhưng điểm chung là chúng sẽ cấu thành bộ phận nhất định.
TRUYỀN ĐỘNG BÁNH RĂNG BÁNH RĂNG THẲNG 1.1 Thông số hình học bánh khơng dịch chỉnh • Đường kính chia (lăn) d1 = dw1 = mZ1 d2 = dw2 = mZ2 • Đường kính đỉnh da1 = d1 + 2m da2 = d2 + 2m • Đường kính đáy df = d1 − 2,5m df = d2 − 2,5m • Khoảng cách trục a= m(Z1 + Z2 ) 1.2 Lực ăn khớp • Lực vịng Ft1 = Ft2 = T1 dw1 • Lực hướng tâm Fr1 = Fr2 = Ft1 tan 20◦ 1.3 Ứng suất tiếp xúc T1 KH (ut + 1) bw ut d2w1 σ H = ZM ZH Zϵ • ZM : hệ số kể đến tính vật liệu bánh ZM = 2E1 E2 π[E1 (1 − µ22 ) + E2 (1 − µ21 )] • ZH : hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc (với bánh không dịch chỉnh αtw = 20◦ ) sin(2 αtw ) ZH = • Zϵ : hệ số kể đến trùng khớp Zϵ = − ϵα ϵα : hệ số trùng khớp ngang 1 + Z1 Z ϵα = 1,88 − 3,2 • KH : hệ số tải trọng tính độ bền tiếp xúc KH = KHβ KHα KHv 1.4 Ứng suất uốn T KF Y ϵ Y F b1 dw1 m T KF Y ϵ Y F = b2 dw2 m σF = σF • KF : hệ số tải trọng tính sức bền uốn KF = KF α KF β KF v • Yϵ : hệ số kể đến trùng khớp Yϵ = ϵα • YF YF : hệ số dạng BÁNH RĂNG NGHIÊNG 2.1 Thơng số hình học bánh khơng dịch chỉnh • Đường kính chia (lăn) d1 = dw1 = mZ1 cos β d2 = dw2 = mZ1 cos β • Đường kính đỉnh da1 = d1 + 2m da2 = d2 + 2m • Đường kính đáy df = d1 − 2,5m df = d2 − 2,5m • Khoảng cách trục m(Z1 + Z2 ) cos β a= • Góc ăn khớp αtw tan α cos β αt = αtw = arctan = arctan tan 20◦ cos β • Góc nghiêng hình trục sở βb = arctan(cos αt tan β) 2.2 Lực ăn khớp • Lực vịng Ft1 = Ft2 = • Lực hướng tâm Fr1 = Fr2 = T1 dw1 Ft1 tan 20◦ cos β • Lực dọc trục Fa1 = Fa2 = Ft1 tan β 2.3 Ứng suất tiếp xúc T1 KH (ut + 1) bw ut d2w1 σ H = ZM ZH Zϵ • ZM : hệ số kể đến tính vật liệu bánh ZM = 2E1 E2 π[E1 (1 − µ22 ) + E2 (1 − µ21 )] • ZH : hệ số kể đến hình dạng bề mặt tiếp xúc cos βb sin(2 αtw ) ZH = • Zϵ : hệ số kể đến trùng khớp Phụ thuộc hệ số trùng khớp ngang ϵα hệ số trùng khớp dọc ϵβ – ϵα : hệ số trùng khớp ngang ϵα = 1,88 − 3,2 – ϵβ : hệ số trùng khớp dọc ϵβ = 1 + Z1 Z2 bw sin β mπ cos β Nếu ϵβ < (4 − ϵα )(1 − ϵβ ) ϵβ + ϵα Zϵ = Nếu ϵβ ≥ ϵα Zϵ = • KH : hệ số tải trọng KH = KHβ KHα KHv 2.4 Ứng suất uốn T KF Y ϵ Y β Y F b1 dw1 m T KF Y ϵ Y β Y F = b1 dw2 m σF = σF • KF : hệ số tải trọng tính sức bền uốn KF = KF α KF β KF v • Yϵ : hệ số kể đến trùng khớp Yϵ = ϵα • Yβ : hệ số kể đến góc nghiêng Yβ = − β 140◦ • YF YF : hệ số dạng BÁNH RĂNG CƠN 3.1 Thơng số hình học bánh răng thẳng • Đường kính chia ngồi de1 = mte Z1 de2 = mte Z2 • Tỷ số truyền u= Z2 de2 sin δ2 = = Z1 de1 sin δ1 • Chiều dài ngồi Re = d2e1 + d2e2 mte = 2 Z12 + Z22 = de1 √ u +1 • Đường kính trung bình dm1 = 1− b Re de1 dm2 = 1− b Re de2 • Góc chia Z1 Z2 δ2 = 90◦ − δ1 δ1 = arctan 3.2 Lực ăn khớp Lực ăn khớp truyền bánh côn Ft1 = Ft2 = T1 dm1 Fr1 = Fa2 = Ft1 tan 20◦ cos δ1 Fa1 = Fr2 = Ft1 tan 20◦ sin δ1 TRỤC VÍT 4.1 Thơng số • Đường kính vịng chia d1 = qm d2 = mZ2 • Khoảng cách trục aw = m(q + Z2 + 2x) • Góc nâng tan γ = • Hiệu suất η= mZ1 Z1 = dw1 q + 2x tan γ tan(γ ± ϕ) 4.2 Lực ăn khớp Fa1 = Ft2 = 2T2 d2 Ft1 = Fa2 = Fa1 tan(γ ± ϕ) = Ft2 tan(γ ± ϕ) Fr1 = Ft2 = Ft2 cos ϕ cos γ tan αn cos(γ ± ϕ) PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION BÀI TẬP z O x I III II y PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION Bài Hình 1: Bài Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp có sơ đồ hình Cơng suất 5,6 kW truyền từ trục I đến trục III Bánh nghiêng phải với góc nghiêng 12◦ ; nhìn theo phương Oz bánh quay ngược chiều kim đồng hồ Thông số cặp bánh 1-2 sau: mô đun = mm; Z1 = 17; Z2 = 63 Cặp bánh 3-4 bánh thẳng có thơng số: mơ đun = mm; số Z4 = 99; khoảng cách trục II III 242 mm Trục III quay 80 v/ph Giả sử hiệu suất hệ thống = Xác định: PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION (a) Giá trị lực Ft1 (1537,66 N) (b) Giá trị lực Fa2 (326,84 N) (c) Giá trị lực Fr2 (572,17 N) (d) Giá trị lực Ft4 (3376,26 N) (e) Giá trị lực Fr3 (1228,86 N) (f) Phương chiều lực Ft2 (cùng chiều Ox) (g) Phương chiều lực Fa1 (ngược chiều Oz) (h) Phương chiều lực Ft4 (ngược chiều Ox) (i) Nếu cặp bánh 3-4 bánh nghiêng, xác định chiều nghiêng bánh để tổng lực dọc trục trục II nhỏ (nghiêng trái) (j) Với chiều nghiêng chọn câu trên, xác định góc nghiêng bánh cho tổng lực dọc trục trục II (bánh nguyên mô đun số răng) (5,56 độ) PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION z O x a34 I III II y PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION Bài Hình 2: Bài Cho sơ đồ dẫn động hình (các bánh không dịch chỉnh), công suất truyền từ trục I đến trục III Các bánh có thơng số sau: PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION Bánh Bánh Bánh Bánh m Z mm mm mm mm 21 95 20 94 b β 76 mm 71 mm 90 mm 18◦ 85 mm 18◦ YF [σH ] [σF ] 4,08 430 MPa 180 MPa 3,61 365 MPa 180 MPa 430 MPa 180 MPa 3,61 365 MPa 180 MPa Hệ số kể đến tính vật liệu cặp bánh 1-2 3-4 ZM 1−2 = 235 ZM 3−4 = 255 Hệ số tải trọng cặp bánh 1-2 3-4 KH 1−2 = 1,1; KF 1−2 = 1,1; KH 3−4 = 2,4; KF 3−4 = 1,9 Trục quay với vận tốc 96 v/ph, công suất trục III kW (giả sử hiệu suất hệ thống 1) (a) Xác định khoảng cách a34 (179,80 mm) (b) Xác định hệ số kể đến hình dạng tiếp xúc ZH cặp bánh 3-4 (1,69) (c) Xác định hệ số kể đến trùng khớp răng, Zϵ , cặp bánh 3-4 (0,79) (d) Xác định ứng suất tiếp xúc cặp bánh 3-4 (413,02 MPa) (e) Xác định ứng suất uốn bánh (41,36 MPa) (f) Xác định ứng suất uốn bánh (39,41 MPa) (g) Xác định công suất lớn cặp bánh 1-2 truyền mà bánh không bị hỏng bề mặt mỏi (22,61 kW) (h) Xác định công suất lớn cặp bánh 1-2 truyền mà bánh không bị gẫy mỏi (104,29 kW) Bài Bộ truyền bánh trụ nghiêng (khơng dịch chỉnh) có số vịng quay bánh chủ động 920 v/ph, vận tốc mong muốn bánh bị động 188 v/ph Với khoảng cách trục 185 mm, mô đun lấy giá trị lớn theo công thức kinh nghiệm (2% khoảng cách trục), góc nghiêng β bánh từ 8◦ đến 20◦ Xác định số bánh góc nghiêng β cho sai lệch vận tốc thực tế bánh bị động vận tốc mong muốn nhỏ (Đáp án: Z1 = 20; Z2 = 98; β = 16,91◦ ) Bài Bộ truyền giảm tốc bánh côn thẳng (không dịch chỉnh) truyền chuyển động hai trục vng góc với có số bánh chủ động bị động 24 89 Mơ đun vịng ngồi có giá trị mm, bề rộng bánh 25 mm Biết công suất bánh chủ động 3,54 kW, vận tốc bánh bị động 171 v/ph (a) Xác định chiều dài ngồi (92,18 mm) (b) Xác định góc chia bánh lớn (74,91 độ) (c) Xác định giá trị lực Ft1 (2570,36 N) (d) Xác định giá trị lực Fa1 (243,58 N) PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION (e) Xác định giá trị lực Fr1 (903,27 N) z O x I II III Hình 3: Bài y PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION Bài Cho sơ đồ dẫn động hình 3, cơng suất 1,4 kW truyền từ trục I đến trục III với số vòng quay trục I 2700 v/ph (hiệu suất hệ thống 1) Cặp bánh 1-2 bánh răng thẳng (khơng dịch chỉnh) có thơng số sau: mơ đun vịng ngồi mm, Z1 = 24, Z2 = 62 Cặp bánh 3-4 bánh trụ nghiêng có thơng số: mơ đun 1,5 mm, Z3 = 23, Z4 = 115, khoảng cách trục 110 mm Nhìn theo phương Oy, trục I quay chiều kim đồng hồ Chiều rộng bánh côn hướng nghiêng cặp bánh 3-4 xác định cho tổng lực dọc trục trục II 200 N PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION (a) Xác định chiều nghiêng bánh (nghiêng trái) (b) Xác định chiều rộng vành bánh (17,37 mm) Bài Thiết kế truyền bánh côn giảm tốc không dịch chỉnh thỏa mãn yêu cầu sau: vận tốc bánh chủ động 1220 v/ph; vận tốc bánh bị động 370 v/ph; chiều dài ngồi nằm khoảng 150 mm đến 160 mm (a) Xác định mô đun (2,5 mm) (b) Xác định chiều dài ngồi (159,36 mm) (c) Xác định số bánh lớn (122) Bài Hìnhtrong 4: Bài Bộ truyền trục vít-bánh vít sử dụng hệ6thống nâng hình vẽ Số mối ren trục vít 2, bánh vít có 92 Mơ đun dọc trục vít có giá trị 10 mm, với hệ số đường kính trục Bộ truyền trụcHệ vít-bánh vít đượcbánh sử dụng nâng kính hìnhtang Sốcómối củamm, trục G vít vít 20 số ma sát vít trục hệ vítthống 0,01 Đường giá ren trị 630 khối lượng 265 di chuyển tốctrịv 10 = 0,91 chiều hình (Gia trọng 2, bánhcóvít có 92 Mơkgđun dọc trụcvới vít vận có giá mm,m/s, với hệ số đường kínhvẽ.trục víttốc 20 Hệ trường 9,8 m/s ) Chiều quay động (hướng nhìn Ox) chiều kim đồng hồ Xác định: số ma sát bánh vít trục vít 0,01 Tang có đường kính 630 mm, G có khối lượng 265 kg (gia tốc trọng#trường 9,8 m/s di truyền chuyểntrục vớivít-bánh vận tốcvít v = 0,91 m/s theo chiều hình vẽ Chiều quay Tỷ số truyền của)bộ độngA.cơ46(hướng nhìn Ox) chiều kim đồng hồ Xác định: B 50,6 (a) TỷC.số55,2 truyền truyền trục vít-bánh vít (46) D 32,2 (b) Đường kính chia bánh vít (920 mm) # Đường kính chia bánh vít (mm) A 920cách trục truyền trục vít-bánh vít (560 mm) (c) Khoảng B 828 C vít 1104 (d) Góc nâng (5,71 độ) D 644 # Khoảng trục củatrục vít-bánh truyền trục (e) Hiệu suất củacách truyền vítvít-bánh (0,91) vít (mm) A 560,00 B.vịng 504,00 (f) Lực trục vít (195,83 N) C 672,00 D.hướng 728,00tâm bánh vít (647,97 N) (g) Lực # Góc vít nâng (độ) (h) Vận A.tốc 5,71của động (1269,00 v/ph) B 6,28 (i) Công suất động (2,60 kW) C 6,85 D 4,00 (j) Hướng nghiêng trụctrục vít (nghiêng trái) # Hiệu suất củacủa bộren truyền vít-bánh vít A 0,91 B 0,82 C 0,73 D 1,18 ... Hình 2: Bài Cho sơ đồ dẫn động hình (các bánh khơng dịch chỉnh), công suất truyền từ trục I đến trục III Các bánh có thơng số sau: PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION Bánh Bánh Bánh Bánh m... đến trục III Bánh nghiêng phải với góc nghiêng 12◦ ; nhìn theo phương Oz bánh quay ngược chiều kim đồng hồ Thông số cặp bánh 1-2 sau: mô đun = mm; Z1 = 17; Z2 = 63 Cặp bánh 3-4 bánh thẳng có... AN AUTODESK STUDENT VERSION BÀI TẬP z O x I III II y PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION PRODUCED BY AN AUTODESK STUDENT VERSION Bài Hình 1: Bài Hộp giảm tốc bánh trụ hai cấp có sơ đồ hình